干煤粉气化工艺煤粉输送载气的选择

2021-12-31

化肥设计 2021年6期

(中国五环工程有限公司，湖北武汉 430223)

近几十年来，第二代煤气化技术飞速发展，尤其是干粉煤气化技术在中国取得长足发展，1984年GSP首台商业设备(200 MW)气化炉使用褐煤，粉煤处理能力30t/h，1993年SHELL在荷兰Buggenum建成投产的投煤量2 000t/d的大型干煤粉气化装置运行，开启了干煤粉气化技术新的篇章，随着这些干粉煤气化技术在中国的推广，国内外陆续开发了近十种干煤粉气化技术(见表1)。

上述干煤粉气化技术均有运用的生产装置，大多数已成功工业化。而干煤粉气化工艺的一个重要特点，是干煤粉进气化炉需要载气输送，目前，工业化运用成熟的是采用加压N2或者CO2作为载气输送，其具有连续性好、气化炉操作稳定的特点。本文重点分析、探讨不同载气的选择。

表1 国内外干煤粉气化技术对比

1 不同载气输送的煤气化装置差异

干煤粉气化工艺的干煤粉需要采用惰性气体进行输送，原GSP煤气化工艺和SHELL煤气化工艺开发采用的是N2输送煤粉，且合成气用于发电，N2在粗合成气中含量约8%(φ)，若将此合成气用于生产甲醇或CO，N2为惰性组分，对于后续粗合成气处理不利，因此，中国五环工程有限公司(以下简称中国五环)先后在贵州天福项目和神华宁煤项目中，分别在SHELL气化炉工艺和神宁炉气化工艺中采用CO2进行煤粉输送的开发和工程化设计，两个项目开车运行后均取得良好效益。

以下重点介绍投煤量2 000t/d、产12.5万Nm3/h(CO+H2)神宁炉采用N2和CO2输送煤气化工艺的差异。